• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권9호
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• pp.3087-3103
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• 2022

Nearest neighbor query in location-based services has become a popular application. Aiming at the shortcomings of the privacy protection algorithms of traditional ciphertext nearest neighbor query having the high system overhead because of the usage of the double Hilbert curves and having the inaccurate query results in some special circumstances, a privacy protection algorithm of ciphertext nearest neighbor query which is based on the single Hilbert curve has been proposed. This algorithm uses a single Hilbert curve to transform the two-dimensional coordinates of the points of interest into Hilbert values, and then encrypts them by the order preserving encryption scheme to obtain the one-dimensional ciphertext data which can be compared in numerical size. Then stores the points of interest as elements composed of index value and the ciphertext of the other information about the points of interest on the server-side database. When the user needs to use the nearest neighbor query, firstly calls the approximate nearest neighbor query algorithm proposed in this paper to query on the server-side database, and then obtains the approximate nearest neighbor query results. After that, the accurate nearest neighbor query result can be obtained by calling the precision processing algorithm proposed in this paper. The experimental results show that this privacy protection algorithm of ciphertext nearest neighbor query which is based on the single Hilbert curve is not only feasible, but also optimizes the system overhead and the accuracy of ciphertext nearest neighbor query result.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권11호
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• pp.1071-1075
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• 2010

무선 센서 네트워크에 활용되는 센서 노드는 제한된 전력, 메모리 동의 한정된 자원을 지니기 때문에, 제한된 에너지를 효율적으로 관리하기 위한 데이터 집계 기법의 연구가 활발히 진행되어 왔다. 한편, 센서 네트워크는 무선통신을 수행하기 때문에 공격자에게 쉽게 데이터 노출될 수 있다. 따라서, 센서 네트워크에서 데이터 집계를 위한 데이터 보호 기법에 관한 연구가 필수적이다. 그러나, 기존 데이터 집계를 위한 데이터 보호 기법은 네트워크 구성 및 데이터 집계 처리 시, 다수의 연산과 데이터 전송이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 논문에서는 데이터 집계를 위한 힐버트 커브(hilbert curve) 기반 데이터 보호 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 트리 기반의 라우팅을 구성하여 이웃노드와의 통신을 최소화한다. 또한 seed에 기반한 힐버트 커브 기법을 통해 데이터를 암호화함으로써, 센서 노드간의 통신 시 공격자로부터 데이터를 보호할 수 있다. 마지막으로, 제안하는 기법이 메시지 전송량 및 센서노드 평균 수명 측면에서 기존 연구보다 우수함을 보인다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.1182-1188
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• 2014

Recently, the research on database outsourcing has been actively done with the popularity of cloud computing. However, because users' data may contain sensitive personal information, such as health, financial and location information, the data encryption methods have attracted much interest. Existing data encryption schemes process a query without decrypting the encrypted databases in order to support user privacy protection. On the other hand, to efficiently handle the large amount of data in cloud computing, it is necessary to study the distributed index structure. However, existing index structure and query processing algorithms have a limitation that they only consider single-column query processing. In this paper, we propose a grid-based multi column indexing scheme and an encrypted query processing algorithm. In order to support multi-column query processing, the multi-dimensional index keys are generated by using a space decomposition method, i.e. grid index. To support encrypted query processing over encrypted data, we adopt the Hilbert curve when generating a index key. Finally, we prove that the proposed scheme is more efficient than existing scheme for processing the exact and range query.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권1호
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• pp.97-106
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• 2015

최근 데이터베이스 아웃소싱(Outsourcing) 환경에서 데이터 보호를 위한 암호화 기법 및 질의 결과 검증 기법에 대한 관심이 고조되고 있다. 그러나 기존 아웃소싱 데이터 암호화 기법들은 원본 데이터베이스 도메인 정보를 알고 있는 공격자에 의한 순서 매칭 공격 및 카운팅 공격에 취약한 문제점을 지닌다. 기존 질의 결과 무결성 검증 기법은 질의 결과 검증 데이터 전송 오버헤드 문제를 지닌다. 따라서, 본 논문에서는 데이터 보호를 위한 그룹 순서 보존 암호화 인덱스 및 이를 기반으로 한 질의 결과 무결성 검증 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 순서 보존 암호화 인덱스를 통해 데이터를 암호화 하고, 복호화 없이 질의를 수행한다. 또한, 힐버트 커브를 통해 그룹 정보를 은닉함으로써, 질의 수행 과정에서 데이터 그룹 정보가 유출되는 것을 방지한다. 마지막으로, 주기함수 기반 그룹 분할 및 그룹 기반 인증을 통해 질의 결과 무결성 검증을 위한 데이터 크기를 감소시킨다. 성능평가를 통해, 제안하는 기법이 기존 버킷 기반 인증 기법에 비해 질의 처리 시간 측면에서 평균 1.6배, 검증 데이터 오버헤드 측면에서 최대 20배의 성능을 개선함을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권2호
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• pp.1020-1042
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• 2019

Reversible data hiding in encrypted images (RDHEI) provides some real-time cloud applications; i.e. the cloud, acting as a data-hider, automatically embeds timestamp in the encrypted image uploaded by a content owner. Many existing methods of RDHEI only satisfy user privacy in which the data-hider does not know the original image, but leaks owner privacy in which the receiver can obtains the original image by decryption and extraction. In the literature, the method of Zhang et al. is the one providing weak content-owner privacy in which the content-owner and data-hider have to share a data-hiding key. In this paper, we take care of the stronger notion, called strong content-owner privacy, and achieve it by presenting a new reversible data hiding in encrypted images. In the proposed method, image decryption and message extraction are separately controlled by different types of keys, and thus such functionalities are decoupled to solve the privacy problem. At the technique level, the original image is segmented along a Hilbert filling curve. To keep image privacy, segments are transformed into an encrypted image by using random permutation. The encrypted image does not reveal significant information about the original one. Data embedment can be realized by using pixel histogram-style hiding, since this property, can be preserved before or after encryption. The proposed method is a modular method to compile some specific reversible data hiding to those in encrypted image with content owner privacy. Finally, our experimental results show that the image quality is 50.85dB when the averaged payload is 0.12bpp.